根據(jù)焊件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
薄壁件:焊接薄壁鑄鐵件時,由于散熱快,容易產(chǎn)生白口組織和裂紋,應(yīng)選用抗裂性能好、熔深淺的焊條,如 Z308 純鎳鑄鐵焊條或 Z408 鎳鐵鑄鐵焊條。這些焊條可以采用小電流焊接,減少焊接熱輸入,降低焊件的受熱程度,從而防止出現(xiàn)過多的焊接缺陷。
厚壁件:對于厚壁鑄鐵件,需要考慮焊條的熔敷效率和焊縫的強(qiáng)度??蛇x用 Z208 鑄鐵焊條,配合適當(dāng)?shù)念A(yù)熱和后熱措施,以焊縫根部熔合良好,同時通過石墨化元素的作用,使焊縫形成灰鑄鐵組織,提高焊縫的強(qiáng)度和加工性能。對于一些大型厚壁鑄鐵件,還可以采用多層多道焊,每層焊接時選用合適直徑的焊條,控制好焊接電流和速度,確保焊接質(zhì)量。
根據(jù)焊接工藝
手工電弧焊:這是焊接鑄鐵常用的方法之一,上述提到的各種鑄鐵焊條大多適用于手工電弧焊。在選擇焊條時,要根據(jù)焊條的直徑、焊接電流范圍以及焊接位置等因素來綜合考慮。例如,對于平焊位置,可以選用直徑較大的焊條,以提高焊接效率;而對于立焊、仰焊等位置,則應(yīng)選用直徑較小的焊條,便于操作和控制焊縫成型。同時,要根據(jù)焊條的特性調(diào)整好焊接電流和電壓,電弧穩(wěn)定燃燒,焊縫成型良好。
氣焊:氣焊常用于焊接一些小型鑄鐵件或?qū)附訜彷斎胍筝^嚴(yán)格的部位。氣焊時應(yīng)選用氣焊的鑄鐵焊條,如 HS401 鑄鐵焊絲,配合氣焊熔劑使用。氣焊熔劑能去除焊件表面的氧化物,保護(hù)焊縫金屬,提高焊接質(zhì)量。在氣焊過程中,要控制好氣焊火焰的性質(zhì)和能率,根據(jù)焊件的厚度和材質(zhì)調(diào)整火焰的大小和溫度,以防止焊件過熱或出現(xiàn)過燒現(xiàn)象。
此外,在選擇焊條時,還應(yīng)參考相關(guān)的焊接標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以及以往的焊接經(jīng)驗。如果對焊接質(zhì)量要求較高,還可以進(jìn)行焊接工藝評定,通過試驗來確定適合的焊條和焊接工藝參數(shù)。
焊芯
焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時,焊芯有兩個作用:一是傳導(dǎo)焊接電流,產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能,二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。
焊條焊接時,焊芯金屬占整個焊縫金屬的一部分。所以焊芯的化學(xué)成分,直接影響焊縫的質(zhì)量。因此,作為焊條芯用的鋼絲都單規(guī)定了它的牌號與成分。如果用于埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊、氣焊等熔焊方法作填充金屬時,則稱為焊絲。
堿性(低氫型)焊條
藥皮中含有大量的堿性造渣物(大理石、螢石等),并含有一定數(shù)量的脫氧劑和滲合金劑。堿性焊條主要靠碳酸鹽(如CaCO3等)分解出CO2作保護(hù)氣體,弧柱氣氛中的氫分壓較低,而且螢石中的氟化鈣在高溫時與氫結(jié)合成氟化氫(HF),降低了焊縫中的含氫量,故堿性焊條又稱為低氫型焊條。采用甘油法測定時,每100g熔敷金屬中的擴(kuò)散氫含量,堿性焊條為1~8mL,酸性焊條為17~50mL。堿性渣中CaO數(shù)量多,熔渣脫硫的能力強(qiáng),熔敷金屬的抗熱裂紋的能力較強(qiáng)。而且,堿性焊條由于焊縫金屬中氧和氫含量低,非金屬夾雜物較少,具有較高的塑性和沖擊韌性。堿性焊條由于藥皮中含有較多的螢石,電弧穩(wěn)定性差,一般多采用直流反接,只有當(dāng)藥皮中含有較多量的穩(wěn)弧劑時,才可以交、直流兩用。堿性焊條一般用于較重要的焊接結(jié)構(gòu),如承受動載荷或剛性較大的結(jié)構(gòu)。
考慮焊接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及受力條件
對結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、剛性大的厚大焊接件,由于焊接過程中產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,易使焊縫產(chǎn)生裂紋,應(yīng)選用抗裂性能好的堿性低氫焊條。對受力不大、焊接部位難以清理干凈的焊件,應(yīng)選用對鐵銹、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條。對受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件,應(yīng)選用適于全位置焊接的焊條。
選用原則
考慮母材的性能和化學(xué)成分:要使焊條的熔敷金屬化學(xué)成分與母材相近,以焊縫的力學(xué)性能和其他使用性能與母材相匹配。例如,焊接 Q235 碳鋼時,可選用 E43 系列的碳鋼焊條;焊接 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼時,應(yīng)選用 E347 等相應(yīng)的不銹鋼焊條。
考慮焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和使用要求:對于承受動載荷或沖擊載荷的焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)選用熔敷金屬韌性和抗裂性較好的焊條,如低氫型焊條;對于在高溫、低溫或腐蝕介質(zhì)等特殊環(huán)境下工作的焊接結(jié)構(gòu),要選用具有相應(yīng)耐溫、耐蝕性能的焊條。例如,焊接低溫容器時,需選用能低溫韌性的焊條。
考慮焊接工藝條件和設(shè)備:如果焊接設(shè)備為交流焊機(jī),應(yīng)選用適用于交流電源的焊條,如鈦鈣型焊條;若采用直流焊機(jī),則可選用各種類型的焊條,但對于一些對電弧穩(wěn)定性要求較高的焊條,如低氫型焊條,采用直流反接效果更好。此外,還要考慮施工現(xiàn)場的焊接位置、焊接速度等工藝條件,選擇合適的焊條,以焊接質(zhì)量和效率。